Jörg Ebbing (Universität Kiel)

Struktur der magnetischen Lithosphäre aus globalen Untersuchungen von Satelliten- und aeromagnetischen Daten

Dieses Projekt setzt die Arbeit über die magnetische Lithosphäre im globalen Maßstab fort, die in der ersten Phase des SPP im Projekt “Struktur der magnetischen Lithosphäre aus der Analyse von Satellitendaten“ begonnen wurde. In unserem Vorläuferprojekt wurden die Eigenschaften der magnetischen Lithosphäre (Magnetisierung, Mächtigkeit, Zusammensetzung) durch die gemeinsame Analyse von Schwere und Magnetfeldmessungen aus Satellitendaten in Kombination mit seismischen Daten auf einer globalen Skala bestimmt. Die nun bekannte Darstellung der magnetischen Lithosphäre, bestehend aus dem magnetisierbaren Teil der Kruste und Mantel, wird hier im weiteren als a priori Information für die Inversion von aeromagnetischen Daten benutzt. Ziel ist es, hybride Modelle zu entwickeln, die die unterschiedlichen spektralen Bereiche aus Satellitendaten und/oder aeromagnetischen Daten erklären. Hierbei ist ein wichtiges Element die Erweiterung existierender Inversionsmethoden, um multiple Datensätze in einer konsistenten Weise benutzen zu können, sowie um im Rahmen einer Bayes‘schen Inversion die gegenseitigen Abhängigkeiten zwischen den die Inversion beeinflussenden Parametern zu analysieren. Unser Inversionsalgorithmus wird mit synthetischen Beispielen auf Grundlage des 3D-Erdmodells aus der ersten Projektphase und einer realistischen Implementierung von lokalen Anomalien getestet. Als nächster Schritt erfolgt eine Anwendung auf regionale aeromagnetische Messreihen (z. Bsp. Arktisregion, Antarktis, Australien, Kanada), um hochauflösende Magnetisierungsmodelle zu erstellen. Der Einfluss von Randbedingungen, basierend auf petrophysikalischen Daten und anderen geophysikalischen Beobachtungen, wird sorgfältig analysiert, um die Unsicherheiten der Modelle abschätzen zu können. Dies ist z.B. dafür wichtig, um einen Vertrauensbereich für beliebige geologische Interpretationen zu definieren, der im Weiteren dazu verwendet wird, in diese weitere Parameter wie z.B. Wärmefluss einzubeziehen. Ein weiterer Aspekt unseres Projekts ist eine Analyse der möglichen verbesserten Bestimmung des Magnetfelds der Lithosphäre unter Einbeziehung einer Veränderung in der Konfiguration der Satellitenmission Swarm oder unter Einbeziehung weiterer Mikrosatelliten in geringerer Orbithöhe.